Tiểu luận các sản phẩm dầu khí GIỚI THIỆU VỀ NHIÊN LIỆU LPG

Ứng dụng
Nguyên liệu cho các ngành công nghiệp
Nhiên liệu cho các quá trình đốt sinh nhiệt
Nhiên liệu cho các phương tiện vận tải, các thiết bị chuyển nhiệt năng thành cơ
năng.
GIỚI THIỆU VỀ NHIÊN LIỆU (LPG)

LPG là từ viết tắt của khí dầu mỏ hoá lỏng LPG (Liquefied Petroleum Gas).

LPG là từ viết tắt của khí dầu mỏ hoá lỏng LPG (Liquefied Petroleum Gas).
Không gây ô nhiễm môi trường
Giá thành thấp hơn so với dùng điện
Tiện lợi và !ết kiệm
Chất lượng sản phẩm đồng đều, ổn định, đảm
bảo yêu cầu.
Lợi ích
Lợi ích

LPG đã được sử dụng thay thế cho các loại nhiên liệu truyền thống : than, củi, điện,
Chương 1 : KHÁI QUÁT VỀ LPG
1.1. LPG hoặc LP Gas là gì?

LPG hoặc LP Gas là chữ viết tắt của “Liqueded Petroleum Gas” có nghĩa là “Khí dầu mỏ
hóa lỏng”

LPG có từ hai nguồn: từ các quặng dầu và các mỏ khí.

LPG hoặc LP Gas là chữ viết tắt của “Liqueded Petroleum Gas” có nghĩa là “Khí dầu mỏ
hóa lỏng”

LPG có từ hai nguồn: từ các quặng dầu và các mỏ khí.

1.2. Thành phần hóa học của LPG
Propane Butane
Một alkane thể khí có thể thu được
trong quá trình tinh luyện dầu.
Một alkane thể khí có thể thu được
trong quá trình tinh luyện dầu.
Một hydrocarbon có trong khí thiên nhiên
và có thể thu được từ quá trình tinh luyện
dầu mỏ
Một hydrocarbon có trong khí thiên nhiên
và có thể thu được từ quá trình tinh luyện
dầu mỏ

Các ưu điểm của Propane và Butane
Propane là nó có thể hóa lỏng một cách dễ
dàng và được sử dụng ở cả hai dạng lỏng và
dạng khí. Ngoài ra Propane là khí không màu
nên không thể dễ dàng nhìn thấy.
Propane là nó có thể hóa lỏng một cách dễ
dàng và được sử dụng ở cả hai dạng lỏng và
dạng khí. Ngoài ra Propane là khí không màu
nên không thể dễ dàng nhìn thấy.
Butane là nó có thể hóa lỏng một cách dễ dàng.
Điều này có nghĩa là Butane có thể được sử
dụng ở cả hai dạng lỏng và dạng khí.
Butane là nó có thể hóa lỏng một cách dễ dàng.
Điều này có nghĩa là Butane có thể được sử
dụng ở cả hai dạng lỏng và dạng khí.

Mecaptan


Mecaptan

Mercaptan là một chất được pha trộn vào LPG với tỉ lệ nhất định làm
cho LPG có mùi đặc trưng, để dễ phát hiện khi bị xì hoặc rò rỉ. Thường
LPG là không màu, không mùi.

Mercaptan là một chất được pha trộn vào LPG với tỉ lệ nhất định làm
cho LPG có mùi đặc trưng, để dễ phát hiện khi bị xì hoặc rò rỉ. Thường
LPG là không màu, không mùi.
1.3. Lý tính của LPG

LPG là một chất lỏng không màu (trong suốt), không mùi (nhưng được tạo mùi
nhằm để dễ phát hiện khi rò rỉ).

LPG là một chất lỏng không màu (trong suốt), không mùi (nhưng được tạo mùi
nhằm để dễ phát hiện khi rò rỉ).

Sự giãn nở của LPG vào khoảng 0,25%, chính vì vậy ta phải luôn luôn chứa khí LPG
ở khoảng 80% thể tích bồn chứa

Sự giãn nở của LPG vào khoảng 0,25%, chính vì vậy ta phải luôn luôn chứa khí LPG
ở khoảng 80% thể tích bồn chứa
Có tỷ trọng nhẹ hơn nước: từ 0.53 ÷ 0.58 kg/lít.
Ap suất tuyệt đối của LPG trong bồn chứa là :
+ 1.7 bars ở -15
o
C, 4.4 bars ở 15
o
, 12.5 bars ở 50

o
C
Có tỷ trọng nhẹ hơn nước: từ 0.53 ÷ 0.58 kg/lít.
Ap suất tuyệt đối của LPG trong bồn chứa là :
+ 1.7 bars ở -15
o
C, 4.4 bars ở 15
o
, 12.5 bars ở 50
o
C
Một số tính chất của LPG được trình bày ở bảng sau:
Đặc tính Propane Butane
Khối lượng phân tử 40.09 58.12
Khối lượng riêng 15
o
C,Kg/lít 0.510 0.580
Nhiệt độ tự bốc cháy
460 ÷580
o
C 410÷550
o
C
Nhiệt độ đông đặc -187.8
o
C -138
o
C
Nhiệt trị thấp MJ/lít 25.5 28.7
Nhiệt trị thấp Kcal/kg 11070 10920

Nhiệt trị thấp MJ/kg 46.1 45.46
Giới hạn cháy theo % thể tích
2.37%÷9.5% 1.86%÷8.41%
Số lít trên mỗi tấn (lít/tấn) 1960 1720
Số ốctan động cơ (MON) 101 93
Số ốctan thí nghiệm (RON) 111 103
Vận tốc ngọn lửa ở ngoài không khí
46÷85cm/s 40÷87cm/s
Một số tính chất của LPG so sánh với xăng và dầu được trình bày ở bảng sau:
Đặc tính Propanes Butane Petrol Diesel
Tỉ trọng ở 15
o
C (kg/lit) 0.508 0.584
0.73÷0.78 0.81÷0.85
Áp suất bay hơi ở 37,8
o
C (bar) 12.1 2.6
0.5÷0.9
0.003
Nhiệt độ sôi -43
o
C -0.5
o
C
30÷225
o
C 150÷560
o
C
RON 111 103

96÷98
-
MON 101 93
85÷87
-
Nhiệt trị thấp (MJ/Kg) 46.1 45.46 44.03 42.4
Nhiệt trị thấp (MJ/lít) 23.42 26.55 32.24 35.2
Tỉ số A/F 15.8 15.6 14.7
1.4. Các ứng dụng của LPG

LPG có hơn 1500 ứng dụng được chia làm 5 khu vực thị trường chính:
1.5. Các ưu điểm của nhiên liệu LPG
1.6. An toàn trong sử dụng và tồn trữ LPG
Liên quan đến việc tồn trữ và sử dụng LPG nên quan tâm đến các đặc tính và các mối nguy hiểm tiềm ẩn
sau:
Liên quan đến việc tồn trữ và sử dụng LPG nên quan tâm đến các đặc tính và các mối nguy hiểm tiềm ẩn
sau:

LPG được tích trữ ở thể lỏng dưới áp suất nhất định

Hơi LPG thì dày đặc hơn không khí

Hỗn hợp dễ cháy khi đã hòa trộn với không khí

Rò rỉ một lượng nhỏ tạo nên thể tích lớn của hỗn hợp hơi LPG và không khí

Mức độ tập trung rất cao trong không khí

Sự bay hơi nhanh và liên tục làm giảm nhiệt độ
Một số đặc tính của Gas có liên quan tới công tác PCCC.

Về trạng thái tồn
tại
Nhiệt độ sôi

Tỷ trọng

Tính dãn nở
LPG ở thể lỏng và
hơi đều không màu,
không mùi
t
sôi
của khí đốt hóa
lỏng thấp.
Ở P
kp
:
t
s C3
= -42
o
C
t
s C4
= -0,5
o
C
Ở T=15
o
C

P=760mmHg
Thể lỏng: = 0,5 0,575.
Thể khí:
= 1,52 2,01.

Sự dãn nở nhiệt của LPG lớn
(gấp 15-20 lần của nước, và
lớn gấp nhiều lần so với các
sản phẩm dầu mỏ khác).
1.7. So sánh tính năng của LPG với các loại nhiên liệu khác
North MỸ NHẬT Ý HÀN QUỐC HÀ LAN
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
0
0
0.01
0.04
0.08
0.09
So sánh khí thải của các xe chạy bằng xăng, diesel và LPG

Khí thiên nhiên
dùng làm nhiên
liệu cho xe
Khí thiên nhiên nén (Compressed Natural Gas/CNG)
Khí thiên nhiên hóa lỏng (Liquefield Natural Gas/LNG)
Khí thiên nhiên hấp thụ (Adsorbed Natural Gas/ANG)
Chương 2 : KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG LPG LÊN XE
2.1. Các loại nhiên liệu khí sử dụng trên xe
2.1.1. Khí thiên nhiên

Là khí được khai thác từ các mỏ khí có sẵn trong tự nhiên

Thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên là Methane (CH
4
) 80÷90%.
2.1.2. Khí đồng hành từ dầu mỏ

Khi khai thác dầu mỏ, người ta sẽ thu được khí này trước.

Thành phần chủ yếu của khí đồng hành là Propane và Butane với tỉ lệ: 50/50, 60/40, 70/30.

Khí đồng hành được dùng làm nhiên liệu dưới dạng khí hoá lỏng(Liquefied Petrolium Gas/
LPG). Chứa trong các bình có áp suất thấp(dưới 20 bars).

Sản lượng gas nhập vào thành phố HCM (tấn/năm).
1997 1998 1999 2000 2005
0
50000
100000
150000

200000
250000
300000
100000
150000
18 0000
220000
300000
Dự báo nhu cầu sử dụng LPG tại một số thành phố lớn ở Việt Nam (tấn/năm)
1997 2000 2005 2010 2015 2020
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
1500
3500
5500
8 000
9600
12200
5200
12000
19500
26700
35000
50000

12000
22600
65600
4 8 300
63400
8 1000
22000
4 4 000
72000
92000
114000
14 0000
ĐÀ NẴNG HẢI PHÒNG HÀ NỘI TP. HỒ CHÍ MINH
Dự báo nhu cầu sử dụng LPG cho giao thông ở Việt Nam (tấn/ năm).
2005 2010 2015 2020
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
26 4 4 0
3 50 0 0
4 4 4 0 0
56 7 0 0
Ưu điểm
Nguồn khí LPG có sẵn
Áp suất sử dụng thấp hơn (20 bars)
Sản xuất và sử dụng đơn giản và an toàn hơn

2.1.3. Ưu điểm sử dụng khí LPG so với các loại khí khác

Tăng tuổi thọ của động cơ lên gấp 2 – 2,5 lần so với động cơ sử dụng nhiên liệu lỏng.

LPG ở dạng khí nên không làm loãng lớp màng dầu nhờn bôi trơn trên bề mặt tiếp xúc của các cặp chi
tiết làm việc như piston – xy lanh, trục khuỷu – thanh truyền, làm tăng hiệu quả bôi trơn
•
Bằng tia lửa điện
•
Bằng tia nhiên liệu lỏng làm mồi.
Đốt cháy khí hỗn hợp của động
cơ
2.1.5. Các phương pháp sử dụng nhiên liệu khí để chạy động cơ đốt trong
2.1.5.1. Phương pháp thứ nhất

Chế tạo hẳn một loại động cơ chuyên chạy bằng nhiên liệu khí
2.1.5.2. Phương pháp thứ hai

Chạy nhiên liệu lỏng sang động cơ chạy bằng nhiên liệu khí hoặc bằng 2 loại NL: NL chính là NL khí
còn NL lỏng dùng làm mồi đốt (động cơ gas diasel).
2.2. Các phương án chuyển đổi động cơ chạy bằng NL truyền thống sang sử dụng NL khí dầu mỏ hóa
lỏng (LPG).
Động cơ xăng Động cơ Diesel Cải ến
chuyển sang
dùng khí NL
Đánh lửa băng bugi
Thay bơm cao áp, vòi phun nhiên liệu
bằng bộ trộn hòa khí
Giảm tỉ số nén
Thay bộ chế hòa khí

Giữ nguyên hệ thống dánh lửa
Tăng tỉ số nén
2.3. Qúa trình cháy của LPG trong động cơ đánh lửa cưỡng bức.
Các pương trình cháy:
a, Pt cháy hỗn hợp xăng (Heptane-C
7
H
16
)/ không khí
C
7
H
16
+ Φ (O
2
+ 3,78N
2
) → YCO
2
+ ZH
2
O + A(3,78N
2
) + Q
Φ = 11 ; Y = 7 ; Z = 8 ; A = 11
b, Pt cháy hỗn hợp LPG (Propane-C
3
H
8
)/ không khí

C
3
H
8
+ Φ (O
2
+ 3,78N
2
) → YCO
2
+ ZH
2
O + A(3,78N
2
) + Q
Φ = 5 ; Y = 3 ; Z = 4 ; A = 5
c, Pt cháy hỗn hợp LPG (Buthane-C
4
H
10
)/ không khí
C
4
H
10
+ Φ (O
2
+ 3,78N
2
) → YCO

2
+ ZH
2
O + A(3,78N
2
) + Q
Φ = 6,5 ; Y = 4 ; Z = 5 ; A = 6,5
2.4. Các cụm chi tiết chính của hệ thống LPG trên ô tô

Chức năng chính của bộ trộn là tạo ra tỷ lệ NL
LPG ( đã hóa hơi ) và kk hợp lý để đưa vào
buồng cháy động cơ.